DE3925717A1 - Vorrichtung an maschinenschraubstoecken zum zentrischen spannen von werkstuecken - Google Patents
Vorrichtung an maschinenschraubstoecken zum zentrischen spannen von werkstueckenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung an Maschinenschraub
stöcken zum zentrischen Spannen von Werkstücken mit einem
Schraubstockkörper, in dem zwei Schlitten symmetrisch zu einer
Mittelebene beweglich sind, die je einen Spannbacken tragen
und mit einer Antriebsspindel für beide Schlitten.
In der DE-AS 12 20 800 ist ein Maschinenschraubstock der vor
stehend angegebenen Gattung beschrieben, der zum zentrischen
Spannen von Werkstücken dient. Dieser Maschinenschraubstock
besitzt auch einen Kraftverstärker, mit dem es möglich ist,
beim Spannvorgang einen der Spannbacken mit einer wesentlich
größeren Kraft gegen den anderen Spannbacken zu drücken, als
dies durch die bloße Verwendung einer Antriebsspindel möglich
wäre. Durch den Kraftverstärker wird die an der Kurbel einge
gebene Vorschubbewegung stark untersetzt und die Kraft dem
entsprechend verstärkt. Beim angegebenen Vorschlag findet
dabei ein hydraulischer Kraftverstärker Verwendung.
Durch die bekannten Maschinenschraubstöcke unter Verwendung
eines Kraftverstärkers ist es zwar möglich, eine genaue Auf
spannung der Werkstücke auch bei vergleichsweise hohen Spann
kräften zu erreichen. Wegen der elastischen Verformbarkeit der
Werkstücke einerseits und auch des Maschinenschraubstockes
andererseits läßt sich jedoch nicht ausschließen, daß sich
beim Spannvorgang das Spannzentrum, also die Mittelebene
zwischen den Spannbacken verändert. Dies erweist sich vor
allem dann besonders nachteilig, wenn eine Mehrzahl von
Maschinenschraubstöcken an der gleichen Vorrichtung benutzt
werden, oder auch, wenn verschiedene Werkstücke zu spannen
sind.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die bekannte Vorrichtung dahin
gehend weiter zu entwickeln, daß eine hohe Genauigkeit der
Aufspannung erhalten wird, und zwar auch bei hohen Spann
kräften, wie diese durch Kraftverstärker möglich sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einer
Vorrichtung der eingangs angegebenen Gattung und schlägt vor,
daß eine Einrichtung zum Justieren der Mittelebene relativ zu
einer Grundplatte des Maschinenschraubstockes vorgesehen ist.
Eine solche Justiervorrichtung kann in verschiedener Weise
ausgebildet sein. Mit ihr ist es möglich, unvermeidbare Ver
formungen, beispielsweise auch des Werkstückes zu kompensieren
und sicherzustellen, daß das Werkstück in einer genau vorbe
stimmten Lage fixiert wird. Die erfindungsgemäße Vorrichtung
kann beispielsweise in der Weise ausgebildet sein, daß der
Schraubstockkörper insgesamt gegenüber einer getrennt davon
ausgeführten Grundplatte verschoben wird. Dabei sitzt der
Schraubstockkörper schlittenartig auf der Grundplatte, die
geeignete Verstellspindeln oder ähnliche Mittel besitzt.
Bei einer anderen Variante der Erfindung sind axial justier
bare Widerlager am Schraubstockkörper für die Schraubspindel
bzw. auch für einen Kraftverstärker vorgesehen. In diesem Fall
kann die Grundplatte einstückig mit dem Schraubstockkörper
ausgestaltet sein.
Günstig ist es hierbei, wenn am Schraubstockkörper je eine
Widerlagerplatte angeordnet ist, die eine Gewindebohrung
besitzt, in der eine Schraube bzw. eine Schraubbuchse ver
stellbar ist, an denen sich die Antriebsspindel bzw. der
Kraftverstärker abstützt.
Beim Zentrischspannen ist es bekannt, die Antriebsspindel
zweiteilig auszubilden, um unabhängig von der Drehbewegung der
Antriebsspindel mittels der Kraftverstärker eine Backen
bewegung zum Zwecke des Spannens zu erhalten. Bei einer
solchen Bauweise sieht die Erfindung vor, daß die beiden Teile
der Antriebsspindel in Arbeitsstellung unverdrehbar, jedoch
mit axialer Beweglichkeit gekoppelt sind, und daß die Kopp
lungselemente lösbar, zum Zweck der Justierung gegeneinander
verdrehbar und wieder feststellbar sind. Bei dieser Bauweise
wird also die Justierung dadurch vorgenommen, daß die beiden
Teile der Antriebsspindel gegeneinander verdreht werden. Auf
diese Weise läßt sich eine Bewegung des einen Schlittens er
halten, während der andere Schlitten nicht bewegt wird. Dies
verstellt die Mittelebene zwischen den beiden Schlitten.
Bei einer weiteren Variante der Erfindung ist vorgesehen, daß
mindestens ein Schlitten eine Spindelmutter aufweist, die als
Schraubbuchse ausgebildet ist, wobei ein Innengewinde der
Schraubbuchse mit der Antriebsspindel zusammenwirkt und ein
Außengewinde mit einer anderen Steigung justierbar und fest
stellbar in einem Gewinde des Schlittens gehalten ist. Auch
auf diese Weise läßt sich eine Justierung der Mittelebene
erzielen, und zwar in diesem Fall bei stillstehender Antriebs
spindel.
Die Erfindung ist gedacht für Maschinenschraubstöcke, bei
denen gegebenenfalls auch einer der Backen bzw. der Schlitten
beim Spannvorgang unter der Wirkung eines Kraftverstärkers
steht. Insbesondere bei solchen Bauweisen erscheint es unver
meidbar, daß beim Spannvorgang nur der eine Backen sich gegen
über dem Schraubstockkörper bewegt und dadurch die Mittelebene
verstellt wird.
Die Erfindung sieht jedoch auch vor, daß für jeden der beiden
Schlitten ein Kraftverstärker vorgesehen ist, der je von der
gemeinsamen Kurbel der Antriebsspindel betätigbar ist. Es ist
gefunden worden, daß mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung
gerade bei dieser Bauweise eine wesentliche Steigerung der
Präzision erzielbar ist. Die Verwendung von zwei Kraftver
stärkern an einem Maschinenschraubstock hat zur Folge, daß der
Maschinenschraubstock aus einer verhältnismäßig großen Zahl
von Einzelteilen besteht, deren Toleranzen sich addieren.
Durch die erfindungsgemäße Justiervorrichtung läßt sich er
reichen, daß das Spannzentrum, also die Mittelebene eine
exakte Lage einnimmt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen,
Festspannmittel zum Fixieren des Schraubstockkörpers auf der
Grundplatte zu verwenden. Diese Festspannmittel sichern nach
dem Justieren den sicheren Halt des Schraubstockkörpers auf
der Grundplatte.
Schließlich schlägt die Erfindung vor, eine Unterplatte zu
verwenden zum Anordnen mehrerer Grundplatten von Maschinen
schraubstöcken nebeneinander.
Die Justiervorrichtung der Erfindung erlaubt es insbesondere,
Zentrischspanner mit einer einheitlichen minimalen Toleranz
herzustellen, was vor allem dann von Vorteil ist, wenn zur
Serienfertigung von Teilen auf einem Maschinentisch mehrere
Spanner nebeneinander befestigt werden.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der Er
findung schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch einen Maschi
nenschraubstock mit einer erfin
dungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 und Fig. 3 den linken und den rechten Teil
des Maschinenschraubstocks gemäß
Fig. 1 in vergrößertem Maßstab,
Fig. 4 eine Einzelheit einer erfindungs
gemäßen Vorrichtung,
Fig. 5 einen Schnitt durch die Darstel
lung der Fig. 4 entsprechend der
Schnittlinie V-V,
Fig. 6 eine Schnittdarstellung durch
eine andere Variante einer erfin
dungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 7 eine Ansicht mit teilweisem
Schnitt einer erfindungsgemäßen
Vorrichtung,
Fig. 8 eine Seitenansicht zur Darstel
lung der Fig. 7,
Fig. 9 eine Draufsicht zur Darstellung
der Fig. 7 und
Fig. 10 eine Ansicht einer erfindungsge
mäßen Variante.
In einer Ausnehmung 21 des Schraubstockkörpers 1 ist die An
triebsspindel 7 angeordnet, die im wesentlichen aus dem
Spindelteil 10 und dem Spindelteil 11 besteht. Auf den
Spindelteilen 10 und 11 ist je ein Gewinde 8 bzw. 9 vorge
sehen, die je mit einer entsprechenden Spindelmutter 19 und 20
der Schlitten 2 und 3 zusammenwirken. Das Gewinde 8 ist dabei
beispielsweise rechtsgängig und das Gewinde 9 beispielsweise
linksgängig ausgebildet, so daß sich bei einer Drehbewegung
der Antriebsspindel 7 die Schlitten 2 und 3 einander nähern
oder voneinander entfernen.
Die Schlittenführungen, die ebenfalls in der Ausnehmung 21 des
Schraubstockkörpers angeordnet sind, sind nicht näher darge
stellt. Die Schlitten tragen die Spannbacken 4 und 5, wobei
beim gezeigten Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, daß die
Spannbacken an verschiedenen Stellen der Schlitten fixierbar
sind, um den Schraubstock verschiedenen Werkstückabmessungen
anpassen zu können. Die Erfindung ist aber auch bei solchen
Bauformen anwendbar, bei denen Schlitten und Spannbacken im
wesentlichen einstückig gestaltet sind.
An dem beim gezeigten Ausführungsbeispiel rechten Ende kann
eine durch strichpunktierte Linien angedeutete Kurbel 6 auf
den Mehrkant 22 aufgesteckt werden. In der Hülse 23 ist eine
nicht näher interessierende Kupplung vorgesehen, die bei einem
vorbestimmten Drehmoment wirksam wird. Unterhalb dieses Dreh
momentes wird vom Mehrkant außer der Welle 24 auch die Büchse
25 und damit das Gehäuse 26 des Spindelteils 11 mitgenommen.
Das Gehäuse 26 umschließt den Kraftverstärker 14, der im
wesentlichen eine Ausbildung besitzt, wie diese in der DE-OS
37 08 021 beschrieben ist.
Es ist klar, daß bei einer Drehung des Spindelteils 11 der
Schlitten 3 mit dem Spannbacken 5 bewegt, beispielsweise nach
vorne geschoben wird.
Wenn nun der Spannbacken 5 an dem Werkstück zur Anlage kommt
und damit der Spannhub beendet ist, steigt das Drehmoment, das
zwischen dem Mehrkant 22 und der Büchse 25 übertragen wird,
über ein vorbestimmtes Maß an, und die entsprechende Kupplung
rastet aus. Es dreht sich dann nur noch die Welle 24 in der
Büchse 25, und wegen des Gewindes 27 wird die Welle 24 in die
Büchse 25 hineingeschraubt. über das Zwischenstück 69 wird das
Primärglied 15 nach vorne, d.h. nach links geschoben. Die
Druckwalzen 28 werden in den Spalt 29 zwischen den beiden
Elementen 30 und 31 hineingedrückt. Da sich die Büchse 25 an
der Abstufung 32 des Widerlagers 18 abstützt, drücken die
Walzen 28 das Element 30 gegen das Tellerfederpaket 33. Auf
diese Weise wird der Spindelteil 11 und die Spannbacke 5 mit
erheblicher Kraft nach vorne, also nach links gedrückt.
In einer Ausnehmung des Elements 30 ist ein Druckstift 16
verschiebbar, der mit seinem einen Ende am Primärglied 15
anliegt und mit seinem anderen Ende gegen die Druckstange 12
drückt. Diese Druckstange liegt in einer Ausnehmung der An
triebsspindel 7, und zwar sowohl des Spindelteils 11 als auch
des Spindelteils 10. Diese Druckstange 12 wirkt mit ihrem in
der Zeichnung linken Ende auf den Kraftverstärker 13, der in
das Gehäuse 34 des Spindelteils 10 eingebaut ist. Dieser
Kraftverstärker 13 ist im wesentlichen gleichartig ausgebildet
wie der Kraftverstärker 14. Werden die Druckwalzen 28 dieses
Kraftverstärkers in den Spalt 29 hineingedrückt, wird über das
Tellerfederpaket 35 und das Gewinde 8 eine Kraft auf den
Schlitten 2 ausgeübt und die Spannbacke 4 gegen das an der
Spannbacke 5 anliegende Werkstück, also nach rechts gedrückt.
Dabei stützt sich das Element 36 des Kraftverstärkers 13 am
Widerlager 17 ab.
Die Feder 37 dient dazu, bei der Rückhubbewegung die Druck
stange 12 zurückzuschieben und den Druckwalzen 28 des Kraft
verstärkers 13 Raum für die Rückwärtsbewegung zu geben, bei
der auch das Primärglied 38 dieses Kraftverstärkers 13 zurück
wandert.
Die beiden Spindelteile 10 und 11 sind durch eine Paßfeder
buchse 40 derart miteinander verbunden, daß die beiden
Spindelteile zwar drehsicher mitgenommen werden, daß jedoch
axiale Bewegungen in Folge der Krafthübe der Kraftverstärker
13 und 14 möglich sind.
An dem in der Zeichnung linken Ende des Schraubstockkörpers 1
ist eine Widerlagerplatte 44 befestigt. Diese Widerlagerplatte
44 besitzt eine Gewindebohrung 48, in die die Schraube 45
hineinschraubbar ist. Die gewünschte Stellung der Schraube
kann durch den Gewindestift 41 fixiert werden.
An der Schraube 45 liegt das Element 36 des Kraftverstärkers
13 an, so daß sich der Kraftverstärker beim Spannvorgang über
die justierbare Schraube 45 abstützt.
Auf der rechten Seite des Maschinenschraubstockes gemäß den
Zeichnungen ist am Schraubstockkörper die Widerlagerplatte 42
befestigt, die gleichartig ausgebildet ist wie die Wider
lagerplatte 44. Die Widerlagerplatte 42 nimmt in der Gewinde
bohrung 47 die Schraubbuchse 43 auf, deren Abstufung 32 das
Widerlager für den Kraftverstärker 14 bildet.
Es ist klar, daß die Schraube 45 und die Schraubbuchse 43
sinngemäß justiert werden können, wobei jeweils die einge
stellte Stellung durch die Gewindestifte 41 fixiert werden
kann. Auf diese Weise läßt sich die gesamte Antriebsspindel 7
zusammen mit den Kraftverstärkern 13 und 14 und den Schlitten
2 und 3 mit den Spannbacken 4 und 5 in Achsrichtung der
Antriebsspindel verschieben, wodurch sich eine Justiermöglich
keit für die Mittelebene 39 gegenüber dem Schraubstockkörper 1
und damit auch gegenüber der Grundplatte 46 ergibt, die in
diesem Fall einstückig mit dem Schraubstockkörper 1 ausge
bildet ist.
Beim Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 4 und 5 ist die Paß
federbuchse 40 zweiteilig gestaltet und besteht aus den
Kopplungselementen 49 und 50. Diese Kopplungselemente sind
gegeneinander verdrehbar mittels der Schrauben 58, die in eine
Gewindebohrung des Kopplungselementes 49 eingreifen und für
die im Kopplungselement 50 je ein Langloch 59 vorgesehen ist.
Dadurch ist es möglich, die Kopplungselemente bei gelösten
Schrauben 58 gegeneinander zu verdrehen und in einer vorbe
stimmten Stellung zu fixieren. Wenn gewünscht, kann die
justierte Stellung durch einen Paßstift 60 gesichert werden.
Es ist aber auch möglich, zwischen den Kopplungselementen 49
und 50 beispielsweise eine feine Verzahnung vorzusehen, um die
eingestellte gegenseitige Stellung der beiden Kopplungsele
mente 49 und 50 zu sichern.
Bei der Variante nach der Fig. 6 ist zwischen dem Spindelteil
7 und dem Schlitten 2 eine Spindelmutter 51 vorgesehen in Form
einer Gewindebuchse. Das Innengewinde wirkt dabei mit dem
Spindelteil 7 zusammen, während das Außengewinde 52 in ein
Gewinde im Schlitten 2 eingreift. Die Steigung der Gewinde 52
und 53 sind dabei verschieden von der Steigung des Gewindes
auf dem Spindelteil 7, so daß sich durch eine Verdrehung der
Spindelmutter 51 eine Axialbewegung des Schlittens 2 gegenüber
der Mittelebene 39 erreichen läßt. Der Gewindestift 41 dient
zur Fixierung der justierten Stellung.
Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig. 7 bis 9 ist der
Schraubstockkörper 1 über die Nutensteine 61 auf der Grund
platte 46 aufgesetzt. Seitlich der Grundplatte 46 ist in einem
Bock 62 eine Justierschraube 63 gelagert, durch die der
Schraubstockkörper 1 gegenüber der Grundplatte 46 zum Zwecke
des Justierens verschoben werden kann. Durch die Feststell
mittel 54, 55 und 56, die als Spannpratzen ausgebildet sind,
können die justierten Elemente fixiert werden.
Mittels einer Fühluhr 64 und einem Prüfstück 65 kann der
Justiervorgang vereinfacht werden.
Die gesamte Einheit, bestehend aus dem Schraubstockkörper 1
und der Grundplatte 46 kann mit dem Maschinentisch 66 durch
einen Nutenstein 67 positioniert und mittels der Pratzen 68
verspannt werden.
Falls mehrere derartiger Einheiten aus Grundplatte und
Schraubstockkörper anzuordnen sind, empfiehlt sich die Ver
wendung einer gemeinsamen Unterplatte 57, wie dies in der Fig.
10 dargestellt ist.
Claims (9)
1. Vorrichtung an Maschinenschraubstöcken zum zentrischen
Spannen von Werkstücken, mit einem Schraubstockkörper,
in dem zwei Schlitten (2, 3) symmetrisch zu einer Mittel
ebene (39) beweglich sind, die je einen Spannbacken
(4, 5) tragen und mit einer Antriebsspindel (7) für beide
Schlitten (2, 3), dadurch gekennzeichnet, daß Ein
richtungen zum Justieren der Mittelebene (39) relativ zu
einer Grundplatte (46) des Maschinenschraubstocks vor
gesehen sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schraubstockkörper (1) insgesamt gegenüber der
getrennt davon ausgebildeten Grundplatte (46) justier
bar ist.
3. Vorrichtung nach einem oder beiden der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch je ein axial justier
bares Widerlager (17, 18) am Schraubstockkörper (1) für
die Antriebsspindel (7) bzw. einen zugehörigen Kraftver
stärker.
4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß am Schraubstock
körper (1) je eine Widerlagerplatte (42, 44) angeordnet
ist, die eine Gewindebohrung (47, 48) besitzt, in der
eine Schraube (45) bzw. eine Schraubbuchse (43) ver
stellbar ist, an denen sich die Antriebsspindel (7) bzw.
der Kraftverstärker (13) abstützt.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebs
spindel (7) aus zwei Teilen (10, 11) besteht, die in
Arbeitsstellung unverdrehbar, jedoch mit axialer Beweg
lichkeit gekoppelt sind, und daß die Kopplungselemente
(49, 50) lösbar, zum Zweck der Justierung gegeneinander
verdrehbar und wieder feststellbar sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer
der Schlitten (2) eine Spindelmutter (51) aufweist, die
als Schraubbuchse ausgebildet ist, wobei ein Innen
gewinde mit der Antriebsspindel (7) bzw. dem zugehörigen
Spindelteil (11) zusammenwirkt und ein Außengewinde (52)
mit anderer Steigung justierbar und feststellbar in
einem Gewinde (53) des Schlittens (2) gehalten ist.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden der
beiden Schlitten (2, 3) ein Kraftverstärker (13, 14)
vorgesehen ist, der je von der gemeinsamen Kurbel (6)
der Antriebsspindel (7) betätigbar ist.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch Festspannmittel
(54, 55, 56) zum Fixieren des Schraubstockkörpers (1) auf
der Grundplatte (46).
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden
Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Unterplatte (57)
zum Anordnen mehrerer Grundplatten (46) von Maschinen
schraubstöcken nebeneinander.
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DE19893925717 Withdrawn DE3925717A1 (de) | 1989-08-03 | 1989-08-03 | Vorrichtung an maschinenschraubstoecken zum zentrischen spannen von werkstuecken |
Country Status (3)
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8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |